package com.nio.c5_网络编程.multiThread;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.*;
import java.util.Iterator;
import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/**
 * @author： pang-yun
 * @date： 2021-09-09 14:17
 * 功能目的 ：用于  多线程处理
 * boss 线程负责 处理 accept 事件
 * worker 线程   负责 处理 读写事件
 */

/*
   p44  讲解内容
* selector 在不同线程中执行  先后问题  是否阻塞？
* netty 中如何处理   将register 放到 worker 线程中  确保 register  在 select  前面执行
* 将任务作为对象传递过去
* */


@Slf4j
public class MultiThreadServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 将当前线程 命名为 boss
        Thread.currentThread().setName("boss");
        ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();
        ssc.configureBlocking(false);
        Selector selector = Selector.open();
        SelectionKey sscKey = ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT, null);

        ssc.bind(new InetSocketAddress(9999));

        // 创建 固定数量的 worker 并初始化   注意： 不能将 工作线程的 创建放到  accept 事件里面  否则每个连接都占用一个线程 cpu 将很快耗尽
        //Worker worker = new Worker("worker-0");
        //开启两个线程
        int processors = Runtime.getRuntime().availableProcessors(); //获取当前服务器的线程数
        System.out.println(processors);
        Worker[] workers=new Worker[2];
        for (int i=0;i<workers.length;i++){
            workers[i]=new Worker("worker-"+i);
        }
        AtomicInteger index = new AtomicInteger();

        while (true) {
            selector.select();
            Iterator<SelectionKey> iterator = selector.selectedKeys().iterator();
            while (iterator.hasNext()) {
                SelectionKey key = iterator.next();
                iterator.remove();
                if (key.isAcceptable()) {
                    SocketChannel sc = ssc.accept();
                    sc.configureBlocking(false);
                    log.debug("connected.....{}", sc.getRemoteAddress());
                    // 2. 关联selector
                    log.debug("before register...{}", sc.getRemoteAddress());
                    //worker.register(sc);
                    // round robin 轮询  轮流分配给不同的线程
                    workers[index.getAndIncrement()% workers.length].register(sc);

                    // 只有 register 方法 先执行  才能成功   将其放到worker 之中
                    //sc.register(worker.workerSelector,SelectionKey.OP_READ,null);
                    log.debug("after register....{}", sc.getRemoteAddress());

                }
            }
        }
    }

    // worker线程  用于处理 读写事件
    static class Worker implements Runnable {
        private Thread thread;
        private Selector workerSelector;
        private String name;
        private volatile boolean start = false;  //还未初始化是 false  初始化之后是 true  防止 每次都开辟一个新的线程
        // 线程安全的队列  可在线程之间传递消息
        private ConcurrentLinkedQueue<Runnable> queue = new ConcurrentLinkedQueue<>();

        public Worker(String name) {
            this.name = name;
        }

        // 初始化线程  和 selector
        public void register(SocketChannel sc) throws IOException {
            if (!start) {
                // selector 一定要放在 start 前面  不然 线程启动之后 可能会找不到selector  一直报空指针异常
                workerSelector = Selector.open();
                thread = new Thread(this, name);
                thread.start();  // 开始执行 run 方法
                start = true;
            }
            // 向队列之中添加了任务 ， 但任务并没有立刻执行
            queue.add(() -> {
                try {
                    //这行代码 一定要 放到 worker工作线程中运行
                    sc.register(workerSelector, SelectionKey.OP_READ, null);
                } catch (ClosedChannelException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
            workerSelector.wakeup();  //唤醒select 方法   此时 thread.start() 之后 selector.select 阻塞   执行此方法

        }

        @Override
        public void run() {
            // 线程所执行的操作
            while (true) {
                try {
                    workerSelector.select();
                    //和  sc.register(worker.workerSelector,SelectionKey.OP_READ,null);  在不同线程执行  如果 workerSelector.selector 首先执行
                    //  会产生阻塞  导致 sc.register 失败

                    Runnable task = queue.poll();
                    if (task != null) {
                        task.run();  // 执行了 sc.register(workerSelector,SelectionKey.OP.READ, null);
                    }
                    Iterator<SelectionKey> iterator = workerSelector.selectedKeys().iterator();
                    while (iterator.hasNext()) {
                        SelectionKey key = iterator.next();
                        iterator.remove();
                        if (key.isReadable()) {
                            SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();
                            log.debug("read.....{}", sc.getRemoteAddress());
                            ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(16);
                            try {
                                int read = sc.read(byteBuffer);
                                if (read == -1) {
                                    key.cancel();
                                }
                                byteBuffer.flip();
                                while (byteBuffer.hasRemaining()) {
                                    byte b = byteBuffer.get();
                                    System.out.print((char) b);
                                }
                                System.out.println();
                                byteBuffer.clear();
                            } catch (IOException e) {
                                key.cancel();
                                e.printStackTrace();
                            }

                        }

                    }
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}
